Niedowymiarowanie wymiennika ciepła - co to oznacza w praktyce?

Za mały wymiennik ciepła?
Niedowymiarowanie to zastosowanie wymiennika ciepła o mniejszej wydajności niż wymaga instalacja. Upraszczając jest to zastosowanie wymiennika na tyle mało wydajnego, że nie jest on w stanie przenosić odpowiedniej ilości ciepła ze strony grzewczej, czyli z obiegu grzewczego na stronę instalacji (czyli tą gdzie mamy odbiorniki ciepła - grzejniki czy też ogrzewanie podłogowe).

Czy jest to zjawisko niebezpieczne dla instalacji? ❌ Nie zawsze, ale niekiedy może być.

☑️BLOG: Przeczytaj również czym jest przewymiarowanie wymiennika płytowego!

Za mały wymiennik ciepła. Z czym w praktyce wiąże się niedowymiarowanie wymiennika płytowego?

Niedogrzany dom lub mieszkanie.
Przede wszystkim za mały wymiennik ciepła wiąże się z niedogrzanym domem. Załóżmy, że posiadamy kocioł grzewczy (lub inne źródło ciepła) o mocy 20kW (gdyż tyle właśnie projektant wyliczył w ramach zapotrzebowania dla naszego domu lub mieszkania). Tymczasem zastosowaliśmy wymiennik ciepła za mały, który jest w stanie realnie przenieść jedynie 15kW na stronę instalacji. Wniosek jest prosty, na dom nie zostanie przeniesione wymagane 20kW, co oznacza, że będzie on niedogrzany. Najbardziej odczuwalne będzie to w okresie srogiej zimy.
Warto tu zwrócić uwagę by wymiennika nie dobierać według mocy nominalnej (z reguły jest liczona dla wysokich temperatur i przepływów, tymczasem np. popularne kotły miałowe czy węglowe z reguły pracują na niższych temperaturach). Należy wyliczyć wymiennik tak by w danych warunkach, dla konkretnego kotła był w stanie przenieść wymaganą moc, w naszym przykładzie było to 20kW.
To, że wymiennik ma moc nominalną 20kW oznacza często, że jest w stanie osiągnąć 20kW przy zasilaniu wysoką temperaturą (np. 90oC), ale absolutnie nie jest w stanie osiągnąć mocy 20kW gdy zasilamy go kotłem węglowym pracującym na temperaturze 50-55oC.
Najlepiej o dobór zapytać fachowca lub sprzedawcę wymienników.

Możliwość przytkania lub zabrudzenia wymiennika ciepła

Zbyt małe wymienniki ciepła częściej i łatwiej się przytykają. Przytkany wymiennik faktycznie jest przyblokowany i uniemożliwia lub znaczenie utrudnia pracę układu ogrzewania. Taki wymiennik nie zawsze da się skutecznie wyczyścić i często prowadzi to do konieczności zakupu nowego wymiennika. W przypadku prawidłowo dobranego wymiennika również może wystąpić przytkanie lub zakamienienie jednak doświadczenie pokazuje, że dzieje się to po wielu latach, podczas gdy w przypadku zbyt małego wymiennika - często już po 1-2 sezonach.

Zbyt słaby wymiennik - a gotowanie wody w układzie centralnego ogrzewania

Gotowanie się wody w układzie CO po stronie kotła - jest to niebezpieczne zjawisko. W przypadku zbyt małego wymiennika ciepła woda po stronie kotła jest cały czas nagrzana. Wymiennik, jako, że jest zbyt mało wydajny nie jest w stanie odebrać jej temperatury i przenieść jej na stronę kaloryferów. W związku z tym do kotła wraca gorąca woda. Na szczęście w dzisiejszych czasach większość kotłów wówczas się wyłącza, ale przy starych kotłach, które nie posiadają takiego mechanizmu grozi to uszkodzeniem instalacji. Do zagotowania wody w układzie grzewczym czy kominkowym dochodzi jednak gdy wymiennik jest zdecydowanie zbyt mały. Jeśli jest niedowymiarowany w określonym niewielkim zakresie - często udaje się tego uniknąć.

Dobór wymiennika ciepła by nie był zbyt mały

W tym wpisie skupimy się na zjawisku niedowymiarowania, ale tytułem uzupełnienia informacji - warto zwrócić uwagę, że dobór wymiennika płytowego powinien uwzględniać powierzchnię płyt w przeliczeniu na moc kotła.

Dla wymienników ciepła NORDIC TEC wygląda ona jak poniżej - w przypadku kotłów CO. Na 10kW kotła pracującego w standardzie 50-60 stopni Celsjusza zaleca się ok. 0,3m2 powierzchni płyt. Ten wskaźnik może jednak być mniejszy np. 0,25m2 na 10kW kotła jeśli system grzewczy jest relatywnie nowy i zlokalizowany w nowym budownictwie. UWAGA - diagram i przelicznik nie odnoszą się do doboru wymienników ciepła płytowych do przyłączania pomp ciepła.

Powierzchnia płyt dobór wymiennika na moc kotła w kW

Jakie są przyczyny niedowymiarowania wymiennika ciepła w praktyce?

Najczęstszą przyczyną niedowymiarowania wymienników jest kierowanie się ceną jako jedynym kryterium. Warto się zestawić cenę wymiennika z ceną kotła, kominka, wykonania instalacji itp. Wówczas warto przemyśleć czy jest sens w ryzykowaniu instalacją dla oszczędności rzędu od kilkudziesięciu do stu kilkudziesięciu złotych, gdyż często taka różnica w cenie pozwala na zakup wymiennika z prawidłowym zapasem mocy.

Druga częsta przyczyna to kierowanie się mocą nominalną wymiennika. To, że moc wymiennika to nominalnie 110kW nie oznacza, iż jest on w stanie osiągnąć 110kW w instalacji z kotłem węglowym pracującym na stosunkowo niskich temperaturach (ok. 50-55 stopni C). Wymiennik osiąga moc nominalną w warunkach przemysłowych, gdzie temperatury zasilania oraz przepływy są znacznie wyższe. W przypadku pieca węglowego osiąga w zależności od przepływu już tylko ok. 50-60kW, nieco więcej w przypadku pieca na ekogroszek, który z reguły ma nieco wyższe osiągi temperatury itp. Nieznajomość tych prawideł, często także przez instalatorów często powoduje, że w praktyce pojawia się problem z niedowymiarowaniem, choć absolutnie to wykluczyliśmy. Należy dobierać wymiennik nie pod moc nominalną, ale pod możliwą osiągalną moc dla danego źródła ciepła.

W przypadku problemów z doborem wymiennika ciepła, aby mieć pewność, że nie jest za mały do Twojej instalacji - najlepiej skontaktować się z naszym serwisem dobierającym.